機(jī)箱EMC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(作者未知) 2010/8/16
(接上頁(yè))可以直接在屏蔽體上開許多小孔,亦可單獨(dú)制成穿孔金屬板安裝到屏蔽體的通風(fēng)孔上。與金屬網(wǎng)相比,穿孔金屬板的特點(diǎn)是屏蔽體性能穩(wěn)定,因?yàn)樗淮娼饘倬幙椌W(wǎng)固有的網(wǎng)絲交叉點(diǎn)接觸電阻不穩(wěn)定的問題。在屏蔽壁上直接開小口徑通風(fēng)孔,具有結(jié)構(gòu)與工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用已較普遍。
(3)采用截止波導(dǎo)式通風(fēng)窗:金屬絲網(wǎng)和穿孔金屬板在較高頻下屏蔽效能都要下降, 特別是當(dāng)孔眼尺寸與電磁波波長(zhǎng)可比擬時(shí),則孔眼將引起嚴(yán)重的泄漏。在較高頻以上,欲有高的屏蔽性能,且通風(fēng)良好,可采用截止波導(dǎo)式通風(fēng)孔板(如蜂窩狀通風(fēng)孔板),它與金屬絲網(wǎng)和穿孔金屬板相比有如下優(yōu)點(diǎn):工作的頻段寬,即便到微波頻段仍有較高的屏蔽性能;對(duì)空氣的阻力小,風(fēng)壓損失少;機(jī)械強(qiáng)度高,工作可靠穩(wěn)定。
3.3表頭孔的屏蔽
電子設(shè)備的機(jī)箱面板上往往裝有指示電參數(shù)的表頭,安裝表頭需在面板上開相應(yīng)尺寸的孔。為防止從表頭孔中泄漏電磁能量,結(jié)構(gòu)上有兩種方法可供選用:
(1)在表頭背面進(jìn)行附加屏蔽,且在面板和屏蔽體之間加入導(dǎo)電襯墊以減少縫隙,改善電接觸,穿入屏蔽體的表頭引線由裝在屏蔽體上的穿心電容引入,使引線感應(yīng)的干擾信號(hào)旁路到地。
(2)表面上覆蓋導(dǎo)電玻璃:表面覆蓋導(dǎo)電玻璃蓋時(shí),必須確保導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層與面板有良好的電接觸,通常在連接處加入導(dǎo)電襯墊。由于導(dǎo)電玻璃主要對(duì)電場(chǎng)和高頻電磁場(chǎng)有屏蔽作用,所以表頭本身最好具有屏蔽作用,或者采用帶有細(xì)金屬網(wǎng)夾層的導(dǎo)電鈕子開關(guān)和指示燈的附加屏蔽玻璃,這樣對(duì)磁場(chǎng)也有一定的屏蔽效能。
3.4開關(guān)、指示燈的屏蔽
電子設(shè)備的機(jī)箱面板上均裝有電源開關(guān)或工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)。較常用的有兩類,一是鈕子開關(guān),二是按鈕開關(guān)。它們都可以泄漏電磁能量。鈕子開關(guān)的防泄漏安裝結(jié)構(gòu)是在面板與開關(guān)端面間襯入導(dǎo)電襯墊。按鈕開關(guān)和指示燈的防泄漏可采用附加的屏蔽罩。引線的穿入處應(yīng)采用穿心電容或插針式濾波連接器,防止電磁能量通過引線泄漏。較簡(jiǎn)單的指示燈屏蔽可在燈罩上覆蓋導(dǎo)電玻璃。并使導(dǎo)電玻璃與面板保持良好接觸。
3.5顯示屏的屏蔽
帶有陰極射線管的電子設(shè)備,如示波器、計(jì)算機(jī)終端監(jiān)視器等,在陰極射線管的開口處電磁能量很容易泄漏,把陰極射線管的屏蔽罩與機(jī)箱連成一個(gè)整體,并保持電氣上的連續(xù)性。若陰極射線管屏蔽罩采用鐵磁性材料,則能有效地實(shí)現(xiàn)磁屏蔽,使顯示的圖像不受周圍雜散磁場(chǎng)的影響。對(duì)于信息處理設(shè)備的終端顯示器而言,由于它的主要目的是防止信息的泄漏,采用上述屏蔽措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對(duì)于信息設(shè)備的顯示器,防止周圍干擾磁場(chǎng)不是主要目的,關(guān)鍵是要防止信息從顯示器屏幕的開口處向外界泄漏,所以必須對(duì)顯示器屏幕進(jìn)行屏蔽。它還要求屏蔽層有一定的透光性,不影響觀察。常用的方法有兩種:
(1)屏幕上覆蓋導(dǎo)電玻璃或?qū)щ娝芰,使?dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層與機(jī)箱有連續(xù)的電接觸。這種方法對(duì)屏蔽電場(chǎng)和平面波場(chǎng)較為有效,但對(duì)磁場(chǎng)幾乎沒有屏蔽作用。
(2)屏幕上覆蓋金屬絲網(wǎng)或?qū)щ姴Ac金屬絲網(wǎng)的復(fù)合層。要求金屬網(wǎng)不影響觀察,為了提高屏蔽效能,最好把交叉點(diǎn)都焊上。采用金屬網(wǎng)與導(dǎo)電玻璃復(fù)合層既能屏蔽磁場(chǎng)(交變的),也能屏蔽電場(chǎng)和平面波場(chǎng)。
3.6電源線的處理
屏蔽機(jī)箱的電源線必須通過電源濾波器才能引入機(jī)箱,濾波器應(yīng)有良好的屏蔽。安裝時(shí)要注意兩點(diǎn):
(1)濾波器應(yīng)安裝在電源線的入口處。
(2)電源濾波器的安裝不能破壞機(jī)箱的屏蔽,因此濾波器屏蔽罩必須與機(jī)箱壁板有連續(xù)而良好的電接觸。
3.7保險(xiǎn)絲座的屏蔽
單個(gè)保險(xiǎn)絲座的屏蔽用金屬帽蓋把保險(xiǎn)絲座覆蓋起來,帽蓋內(nèi)裝彈性簧片使其與機(jī)箱有良好的電接觸。多個(gè)保險(xiǎn)絲座的屏蔽把設(shè)備的所有保險(xiǎn)絲集中起來,用附加屏蔽罩將其屏蔽,附加屏蔽罩的結(jié)構(gòu)和安裝與表頭孔的附加屏蔽相似。
4.總結(jié)
電磁兼容性(EMC)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可忽略的問題,直接影響到系統(tǒng)設(shè)備工作的可靠性、穩(wěn)定性和品質(zhì)指標(biāo)。本文所述的方法是從設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面考慮的,涉及到屏蔽、濾波、接地等有關(guān)的問題,與電路設(shè)計(jì)相輔相成,缺一不可。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)各干擾源的性質(zhì)及設(shè)備所處的工作環(huán)境,與電路設(shè)計(jì)人員一起采取相應(yīng)的措施。同時(shí),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分注意采取措施的穩(wěn)定性與持久性,避免代價(jià)昂貴和費(fèi)時(shí)的返工,從而取得最佳設(shè)計(jì)效果。
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